南昌地鐵艾溪湖西站深基坑支護監測分析

周 丹 況 輝 楊 瓏

(江西省建筑材料工業科學研究設計院，江西 南昌 330001)

?

南昌地鐵艾溪湖西站深基坑支護監測分析

周 丹 況 輝 楊 瓏

(江西省建筑材料工業科學研究設計院，江西 南昌 330001)

結合南昌地鐵艾溪湖西站的工程地質條件，介紹了該工程基坑支護的設計措施，并制定了基坑的監測方案，從樁頂水平位移、土體測斜、沉降等方面，分析了基坑的監測數據，得出了一些有價值的結論。

車站，深基坑，支護設計，監測方案

1 工程概況

艾溪湖西站位于艾溪湖大橋下北側，沿紫陽大道敷設，呈東西走向。車站周邊其余現狀大多為城市待建區和村莊用地，有京東鎮桃湖村民委員會、浪琴灣別墅區等。

艾溪湖西站有效站臺起點里程SK22+297.790，終點里程SK22+512.490，地面標高為19 m，主體結構頂板覆土厚度3 m,車站主體結構基坑總長214.7 m(含端頭結構厚度)。車站標準段基坑寬度19 m，東端頭基坑最大寬度約39 m，標準段基坑深度為16.11 m，盾構加深段基坑深度17.61 m，車站采用明挖順作法施工。

2 地質條件

2.1 地層巖性

根據詳勘地質報告，本站基坑穿越地層從地面由上而下依次是：

①1雜填土，雜色，含有碎石、礫石、磚塊等，含有少量粘性土；

①2素填土，場地大部均有分布，棕褐、灰褐色，稍濕，主要由粉粘粒及少量碎石組成，結構較松散；

③1粉質粘土，全場分布，褐黃、棕黃色，可塑～硬塑，成分以粉粘粒為主，韌性、剛強度中等，中等壓縮性；

③4粗砂，全場分布，棕黃、灰黃色，稍濕，稍密～中密，成分以石英、云母、長石等為主，局部夾細砂、礫砂；

③4j粉質粘土，成透鏡體夾于粗砂層中；

③6圓礫，場地大部均有分布，褐黃、灰黃色，飽和，中密，磨圓度較好，呈圓狀為主；

③5礫砂，全場地分布，棕黃，褐黃色，飽和，中密，成分以石英、云母、長石及硅質巖為主；

⑤3-1強風化粉砂質泥巖，全場地分布，紫紅色，泥質結構，巖石風化強烈，節理裂隙發育，巖芯較破碎，呈碎塊狀及短柱狀；

⑤3-2中風化粉砂質泥巖，全場地分布，紫紅色，泥質結構，巖石風化中等。

2.2 水文地質

由詳勘報告所知，本站地下水位穩定標高在5 m～5.13 m范圍，勘察期間(枯水期)地下水穩定水位線在地面下約12.5 m～14.15 m，水位變幅1 m～3 m。根據地下水含水空間介質和水理、水動力特征及賦存條件，該工程沿線按地下水類型可分為上層滯水、松散巖類孔隙水以及紅色碎屑巖類裂隙溶隙水。

1)上層滯水。

本場地上層滯水主要賦存于淺部填土層中，無上覆隔水層，下部粉質粘土層為其隔水地板，水位及富水性隨氣候變化大，無連續的水位面，呈局部分布，主要受大氣降水垂直補給，向地勢低洼處徑流，且此次勘察為枯水季節，未觀測到明顯的上層滯水水位。

2)松散巖類孔隙水。

3)碎屑巖類裂隙溶隙水。

本場地碎屑巖類溶隙水主要賦存于第三系新余群含鈣粉砂巖與鈣質泥巖層段，該含水層富水性不均一，影響因素主要為風化網狀裂隙與構造節理控制的發育程度，巖性差異(主要是鈣質含量的變化)，鉆探未見鈣質泥巖溶蝕現象。

3 基坑支護設計

艾溪湖地鐵站標準段基坑深度為14.86 m，盾構井處基坑深度16.514 m，基坑東北象限約10.2 m為五星級艾溪湖酒店，南側25 m為艾溪湖大橋，DN400煤氣管距離坑邊最近距離9 m，DN400混凝土雨污合流管距基坑邊最近距離為2.9 m，根據相關技術要求和規范[1]，本站基坑工程安全等級為一級。圍護結構采用直徑1.0 m 的鉆孔灌注樁。主體基坑圍護結構采用φ1 000鉆孔灌注樁+坑外降水+內支撐形式，內支撐第一道支撐采用800 mm×800 mm，C35鋼筋混凝土支撐，第二、第三道內支撐采用φ609 mm，t=16 mm的鋼管支撐。標準段基坑內沿豎向共設3道支撐，第一道支撐采用800 mm×800 mm，C35鋼筋混凝土支撐，間距一般為9 m，第二、第三道內支撐采用φ609 mm，t=16 mm的鋼管支撐,間距一般為3 m，主體結構支護方式見圖1。

4 監測方案

圍護結構的設計及施工應遵循“動態設計與信息化施工”的原則。鑒于本站的地理位置復雜，周邊有重要的建筑物，地質條件差且縱橫向變化較大，根據相關監測技術要求[2-4]，施工過程中，應建立嚴格的監測網，對施工全過程進行監測，關鍵位置、工況應加密監測點布置，加大監測頻率，及時做好監測結果的綜合分析和風險預測，并將結果提供給業主、設計單位、監理單位，根據監測反饋信息、地層巖性的變化及施工條件，及時調整設計和施工，以確保基坑、周圍建筑和管線的安全。部分布置點如圖2所示，基坑監測項目及控制項目見表1。

5 基坑結構監測數據分析

由于本基坑工程地理較為復雜，監測點位布置較為繁多，考慮到篇幅的問題，現僅對典型監測數據進行分析。

5.1 支護樁頂水平位移監測

選取基坑樁頂水平位移部分監測數據繪制出位移與時間的關系如圖3所示，由圖中我們可以發現，隨著基坑的開挖，樁頂水平位移先是緩慢增加，而后迅速增加，最后趨于穩定，呈波動收斂狀態，且波動狀態持續時間較長，這是由于土體開挖后，土體孔隙水壓力消散仍需要較長時間，且樁頂最大水平位移為4 mm，遠小于設計報警值。

表1 基坑監測項目及控制項目一覽表

量測項目位置或監測對象測試元件儀器監測精度容許值警報值樁頂水平位移樁頂經緯儀≤0.5mm≤30mm≤25mm樁頂沉降樁頂測斜管、測斜儀≤0.3mm≤20mm≤16mm樁體深層水平位移圍護結構內測斜管、測斜儀≤0.25mm/m≤30mm≤25mm土體深層水平位移基坑周圍土體測斜管、測斜儀≤0.25mm/m≤30mm≤25mm支撐軸力支撐端部或中部軸力計或應變計≤0.5%(F.S)地下水位基坑周圍水位管、水位計≤10mm≤2000mm地下管線沉降和位移管線接頭經緯儀、水準儀≤0.3mm≤L/1000地面沉降基坑周圍地面經緯儀、水準儀≤0.3mm≤24mm支撐立柱沉降監測支撐立柱頂經緯儀、水準儀≤0.3mm≤25mm

5.2 基坑土體測斜

選擇典型測斜管所測數據，繪制出從土方開挖到頂板澆筑完成之間的深度與位移的關系曲線如圖4所示，從圖4中發現由于內支撐的約束，曲線呈典型的土體測斜“β”曲線，且底板澆筑完成前水平位移變化較大，而后變緩，與之前樁頂水平位移趨勢表現一致。

5.3 基坑周圍沉降監測

選取典型測點繪制出測點沉降值與時間的關系如圖5所示，從圖中可以發現，土體開挖后，由于土體剪切破壞及滑移存在滯后現象，因此前期先緩慢沉降后沉降加快，最后在底板澆筑完畢之后，消除了基坑中土體臨空狀態，從而減緩了土體中的應力釋放及裂隙擴展，因此曲線最后緩慢趨于穩定。整個監測過程中，測點最大沉降值為12.02 mm，未超過容許值。

6 結語

本文通過對艾溪湖地鐵站基坑的設計與監測做了詳細的介紹，并對樁頂水平位移、土體測斜、土體沉降規律做了詳細的分析，得到以下幾點結論：

1)土體開挖后，樁頂水平位移先是緩慢增長，后迅速增加，由于孔隙水壓力消散緩慢，致使曲線最后呈現一個較長的波動收斂曲線；

2)由于內支撐的作用，土體測斜曲線呈典型的“β”曲線，且在底板澆筑完成前位移變化較快，而后變化較緩；

3)基坑開挖后，由于土體剪切破壞及滑移的滯后性，土體沉降曲線先是緩慢后迅速增加。

[1] JGJ 120—99，建筑基坑支護工程技術規程[S].

[2] GB 50479—2009，建筑基坑工程監測技術規范[S].

[3] JGJ/8—97，建筑變形測量規程[S].

[4] GB 50026—93，工程測量規范[S].

Analysis on deep foundation support monitoring of west Aixi lake station of Nanchang subway

Zhou Dan Kuang Hui Yang Long

(JiangxiBuildingMaterialScienceResearchInstitute,Nanchang330001,China)

Combining with west Aixi lake engineering geology conditions of Nanchang subway, the paper introduces the engineering foundation support design measures, formulates foundation monitoring scheme, and analyzes the foundation monitoring data from aspects of horizontal pile top displacement, soil inclination measurement and subsidence, and finally draws some valuable conclusions.

station, deep foundation, support design, monitoring scheme

1009-6825(2016)28-0095-03

2016-07-26

周 丹(1992- )，女; 況 輝(1990- )，男; 楊 瓏(1981- )，男，工程師

TU463

A